Metoda spočívá ve stanovení závislosti hustoty půdního skeletu na její vlhkosti při zhutňování vzorků a ve stanovení z této závislosti maximální hodnoty hustoty půdního skeletu (d макс).
Vlhkost, při které je dosaženo maximální hustoty půdního skeletu, je optimální vlhkost (Wvelkoobchod).
Pro stanovení závislosti hustoty půdního skeletu na obsahu vlhkosti v půdě se provádí řada samostatných zkoušek zhutnění půdy s konzistentním zvyšováním její vlhkosti. Výsledky testu jsou prezentovány ve formě grafu. Počet jednotlivých testů pro vynesení grafu musí být alespoň šest a také dostatečný k identifikaci maximální hodnoty hustoty skeletu půdy.
Testování půdy se provádí v zařízení Sojuzdorniy pro standardní zhutňování půdy zhutňováním půdy po vrstvách nárazy břemene o hmotnosti 2,5 kg padajícího z výšky 300 mm; v tomto případě by celkový počet úderů měl být 120.
Vzorky půdy (narušené vzorky) by měly být odebírány z přirozených a umělých výchozů a důlních děl z homogenní vrstvy půdy Hmotnost vzorku půdy by měla být alespoň 10 kg
Soyuzdorniy zařízení pro standardní zhutnění půdy;
váhy s přesností 0.01 g;
síto s otvory 10 mm;
kovové kelímky o objemu nejméně 5 litrů;
odměrné válce s výlevkou o objemu 100 a 500 ml;
kovové pravítko 30cm dlouhé;
Obr. 4 Schéma zařízení Soyuzdornia pro standardní zhutňování půdy.
1paleta; 2dělený válec o obsahu 1000 cm 3 ;
3 – kroužek; 4-tryska;5-kovadlina;
6 — zátěž o hmotnosti 2,5 kg: 7 — vodicí tyč;
8 — omezující kroužek; 9 — upínací šrouby.
Zpracujte vzorky půdy o hmotnosti 10 kg, izolujte a připravte samostatné vzorky půdy o hmotnosti 2,5 kg pro testování.
Předem připravený vzorek půdy se navlhčí na počáteční obsah vlhkosti (W3), rovná se 4 % pro písčité a štěrkové půdy a 8 % pro jílovité půdy. Množství vody potřebné k rehydrataci vzorku půdy (Q) se stanoví podle vzorce 4.1
m3— množství půdy zbývající z předchozí zkoušky;
W1иW3— úrovně vlhkosti specifikované během předchozí a následující zkoušky.
Do vzorků půdy přidejte vypočítané množství vody a současně zeminu promíchejte stěrkou.
Testy půdy se provádějí postupně s jednotlivými vzorky půdy. Vlhkost vzorku při první zkoušce by se měla rovnat počáteční, při každé další zkoušce by se měla vlhkost zvýšit o 1–2 % u písčitých a štěrkových půd a o 2–3 % u jílovitých půd. Množství vody k rehydrataci vzorku se stanoví podle vzorce (4.1.
Každý jednotlivý vzorek by měl být testován jednou. Zhutnění půdy každého vzorku by mělo být provedeno postupným zhutněním tří vrstev.
Připravený vzorek půdy se přenese do kovové misky a poté se ve vrstvách naloží do válce zařízení, přičemž se půda přitlačí pěchovadlem. Každá vrstva by měla mít výšku 5-6 cm a být zhutněna 40 údery břemene, přičemž pěchovací tyč musí být držena ve svislé poloze.
Před naložením druhé a třetí vrstvy se povrch předchozí vrstvy uvolní nožem do hloubky 1-2 mm. Před položením třetí vrstvy se na válec nasadí tryska. Po zhutnění třetí vrstvy se tryska odstraní a vyčnívající část vzorku se odřízne v jedné rovině s koncem válce.
Hmotnost nádoby se zeminou (m5) se stanoví s chybou do 1 g a hustota vlhkého vzorku půdy () se vypočte s chybou do 0,01 g/cm 3 pomocí vzorce 4.2
kde V –objem válce 1000 cm 3 ;
Vyjměte misku a prstenec, otevřete válec a vyjměte zhutněný vzorek půdy. Ze střední části vzorku se odebere vzorek o hmotnosti alespoň 30 g pro stanovení vlhkosti půdy (W)(laboratorní práce č. 1).
Nečistota odebraná z válce se přidá ke zbývající části vzorku v nádobce, rozemele, promíchá a zváží. Poté se zvýší vlhkost vzorku podle předem vypočítaného podílu vody a po přidání vody se půda promíchá.
Druhá a další zkoušky zhutnění půdy by měly být provedeny podobně jako první.
Zkoušky ke stanovení maximální hustoty půdního skeletu by měly být považovány za dokončené, když se zvýšením vlhkosti vzorku během následujících dvou nebo tří zkoušek zhutnění dojde k trvalému poklesu hustoty zhutněných vzorků půdy nebo když se půda přestane zhutňovat a začne být vytlačován ze zařízení při dopadu zátěže.
Výsledky stanovení jsou zaznamenány v tabulce 4.
Zpracování výsledků:
Na základě hodnot hustoty a vlhkosti zhutněných vzorků získaných jako výsledek zkoušek je určena hustota skeletu půdy (d)s chybou do 0,01 g/cm 3 podle vzorce 4.3
Sestavte graf závislosti hustoty skeletu na vlhkosti půdy tak, že na osu x vynesete vlhkost zhutněných vzorků v měřítku 1 cm-2 % a na osu pořadnici hustotu skeletu půdy na stupnici. 1 cm-0,05 g/cm3.
Najděte maximum získané závislosti a odpovídající hodnoty maximální hustoty půdního skeletu (d) na svislé ose a optimální vlhkost (Wvelkoobchod) na ose x. Přesnost čtení hodnot musí být pro (d max – 0,01 g/cm3 a proWvelkoobchod0,1 %.
Pokud při konstrukci grafu získáme křivku závislosti bez znatelně výrazného vrcholu, což může být případ písčitých a štěrkových půd, např.d max měla by se vzít dosažená maximální hustota půdního skeletu aWvelkoobchod —nejnižší hodnota vlhkosti, při které je dosaženo maximální hustoty půdního skeletu.
